УДК 637.12.61:579.8
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ВОДЫ И ГИГРОСКОПИЧНОСТИ СУХОГО ВЕРБЛЮЖЬЕГО МОЛОКА И ШУБАТА, ПОЛУЧЕННЫЕ
МЕТОДОМ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ
Аралбаев Н.А., докторант PhD1, Диханбаева Ф.Т., д.т.н1, Серикбаева А.Д., д.б.н.2
1Алматинский технологический университет, г. Алматы, Республика Казахстан
2Казахский Национальный Аграрный Университет, г. Алматы, Республика Казахстан
e-mail: [email protected]
Общеизвестно, что в производстве, переработке и потреблении молока коровье молоко занимает первое место. Однако в последнее время в Казахстане, в частности южных и западных регионах, все больше появляются верблюдоводческие хозяйства. С ростом производства верблюжьего молока возникает необходимость его переработки. С учетом наличия антимикробных и профилактических свойств, а также с целью расширения сырьевых ресурсов, создания на основе верблюжьего молока новых продуктов, отвечающих требованиям рационального питания является актуальной задачей [1].
Шубат является самым распространенным кисломолочным продуктом, полученномиз верблюжьего молока путем ферментации. На территории Центральной Азии и Казахстана шубат производится уже много веков и называется по-разному [2].
Однако для продления срока хранения и улучшения транспортабельности применение одного процесса ферментации недостаточно. Одним из основных методов консервирования молока является сушка. В традиционных методах распылительной сушки используются относительно высокие температуры (150- 180оС), что может привести структурным и физическим изменениям готового продукта, тем более верблюжье молоко является термолабильным. Поэтому использование сублимационной сушки для получения сухого верблюжьего молока является более предпочтительным. Будучи холодным процессом, сублимационная сушка наиболее подходит для сушки теплочувствительных продуктов. Также при правильном подборе технологических параметров, сублимационная сушка дает возможность получить сухие порошкообразные продукты высокого качества – сохраняют биологическую и пищевую ценность исходного сырья и имеют хорошие физические свойства готового продукта [3].
Для предотвращения возможных изменений во время хранения сухого молока важную роль играет его физические свойства. Поэтому определение таких показателей, как активность воды и гигроскопичность может содействовать при выборе нужных параметров сушильной установки.
Материалы и методы исследования 1) Материалы исследования
Материалы исследования (пастеризованное верблюжье молоко и шубат) были получены из хозяйства ТОО «Даулет-Бекет», с. АкшиАлматинской области, Республика Казахстан. Образцы были доставлены в термоконтейнере
и после доставки в лабораторию хранили в холодильнике при температуре 4±0,5оС.
2) Получение сухого верблюжьего молока и шубата
Перед сушкой образцы поставили в морозильную камеру (-22±2оС, 36 ч).
замороженные образцы подверглись к сублимационной сушке на лабораторной лиофильной сушильной установке (ScanvacCoolSafe, Denmark). Параметры сушки были следующие: температура внутри конденсора сушильной установки – 108оС; давление в вакуумном насосе –4*10-4mbar; время процесса – 48 ч.
Полученные сухие порошки образцов верблюжьего молока и шубата были загружены в пластиковый контейнер и поставлены в холодильную камеру (4±2оС) для дальнейших анализов.
3) Определение активности воды образцов
Значение активности воды в образцах определяли на цифровом индикаторе активности воды (Model 3TE, Aqualab, WA). Два грамма образца взвешивали в чашку и помещали в измеритель активности воды. Активность воды в образце определяли при комнатной температуре 25±1оС [4]. Результаты анализов были рассчитаны как среднеарифметическое значение из трех проведенных повторности.
4) Определение гигроскопичности образцов
Гигроскопичность – это способность сухого порошка поглощать влагу из окружающей среды. Один грамм образца взвешивали в предварительно высушенной и взвешенной стеклянной чашке Петри и помещали в закрытый эксикатор при комнатной температуре (25±1 0С). Относительная влажность среды внутри эксикатора составляла 75±2%, которая поддерживалась 150мл насыщенным раствором хлористого натрия [5]. Для контроля и мониторинга параметров использовался цифровой ареометр (Pro'sKit, NT-113, США). Через семь дней образцы вынимали и перевзвешивали. Для определения гигроскопичности образца рассчитывали разницу веса между исходным и конечным образцом на 100г сухого вещества [6].
(1)
где H– гигроскопичность, %; m1 – исходная масса образца, г; m2 – конечная масса образца, г; w – содержание влаги в образце, %.
Результаты исследования и обсуждение
Результаты анализов приведены в таблице 1. Активность воды определяет значение доступной воды в пищевом продукте. Согласно результатам анализов активность воды сухого верблюжьего молока и шубата показали схожий результат и составили соответственно 0,532 и 0,544. Согласно работам авторов, продукты с показателями активности воды ниже 0,6 являются микробиологически стабильными, соответственно, согласно результатам анализов оба образца не подвержены росту микроорганизмов и спор во время хранения [7].
В определении качественных показателей сухого молока также большую роль играет гигроскопичность. Но на этот показатель также влияют параметры
сушильной установки – температура сублимации и время процесса. Согласно полученным данным, гигроскопичность сухого верблюжьего молока (23,19%)получилось на 40% больше, чем у сухогошубата (14,16%). Согласно работам авторов [8], сухие порошки с гигроскопичностью больше 25%
считаются продуктами с повышенным влагопоглощением. Полученные данные показывают, что эти параметры были ниже этого значения, и соответственно, имеют умеренный показатель влагопоглощения.
Согласно полученным данным можно предположить, что значения активности воды образцов не сильно зависят от физических свойств исходного сырья, в то время как при одинаковых параметрах сушки гигроскопичность сухого верблюжьего молока больше, чем у сухого шубата.
Таблица 1. Активность воды, содержание влаги и гигроскопичность образцов сухого верблюжьего молока и шубата
Образец Активность
воды
Гигроскопичность,
% Сухое верблюжье молоко
сублимационной сушки
0,532 23,19
Сухой шубатсублимационной сушки 0.544 14,16
Список использованной литературы:
1. Диханбаева Ф.Т., Базылханова Э.Ч. Изучение микробиологических и физико-химических показателей верблюжьего молока. Вестник АТУ, №2, Алматы, 2017.- С.35-38.
2. Серикбаева А.Д., Конуспаева Г.С., FayeB.,Нармуратова М.Х., Мелдебекова А.А. Типология шубата. Известия национальной академии наук,
№1, Алматы, 2012.- С.37-41.
3. Ibrahim, A. H. and Khalifa, S. A.Effect of freeze-drying on camel’s milk nutritional properties. International Food Research Journal, 22(4), 2015.- Pp.1438- 1445.
4. Ferrari C.C., Marconi G.S.P., Alvim I.D., Mauricio J. Storage stability of spray-dried blackberry powder produced with maltodextrin or gum Arabic. Drying Technology, №31, 2013.- Pp.470-478.
5. Labuza, T.P. Moisture sorption: Practical aspects of isotherm measurement and use. American Association of Cereal Chemists, St Paul, Minnesota, 1984.
6. Tonon R.V., Brabet C., Hubinger M.D. Influence of process conditions on the physicochemical properties of acai (Euterpe oleraceae Mart.) powder produced by spray drying. J. Food Eng., №88, 2008.- Pp.411-418.
7. Betts G., Cook S., McLean B., Betts R., Sharpe T., Walker S. Scientific review of the microbiological risks associated with reductions in fat and added sugar in foods. Food Standards Agency, 2006.-pp.1-55.
8. Goula A.M., Adamopoulos K.G., Kazakis N.A. Influence of spray drying conditions on tomato powder properties. Drying Technology,№22 (5), 2004.- Pp.1129-1151.